《井下冲压部件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井下冲压部件.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103228863A43申请公布日20130731CN103228863ACN103228863A21申请号201180056675222申请日2011112510192706920101126EPE21B29/08200601E21B34/06200601E21B23/14200601E21B43/11220060171申请人韦尔泰克有限公司地址丹麦阿勒罗德72发明人J哈伦德巴克P黑泽尔74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人管莹吴鹏54发明名称井下冲压部件57摘要本发明涉及一种用于插入套管的壁中的井下冲压件。所述井下冲压件包括体部，该体部具有第一端和第二端以及。
2、形成所述体部的内表面的通孔和所述体部的外表面，其中，所述第一端包括至少一个切割边缘，所述切割边缘至少形成用于在所述套管中冲压出开口的前尖端或前缘部，并且在所述通孔中设置有部件。本发明还涉及一种用于插入所述套管的壁中的井下阀。所述井下阀包括壳体，该壳体具有第一端和第二端以及内表面和外表面。此外，本发明还涉及一种用于将井下阀插入套管的壁中的井下工具，还涉及一种包括所述井下工具的井下系统，以及涉及一种用于将井下单元插入井下的套管中的井下方法。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013052486PCT申请的申请数据PCT/EP2011/0710392011112587PCT申请的公布数据WO。
3、2012/069634EN2012053151INTCL权利要求书2页说明书6页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图5页10申请公布号CN103228863ACN103228863A1/2页21一种用于插入套管（3）的壁（2）中的井下冲压件（1，100），所述井下冲压件包括体部（104），该体部具有第一端（5，105）和第二端（6，106）以及形成所述体部的内表面（7，107）的通孔和所述体部的外表面（8，108），其中，所述第一端包括至少一个切割边缘（9，109），所述切割边缘至少形成用于在所述套管中冲压出开口的前尖端（32，114）或前缘部（。
4、33，115），并且在所述通孔中设置有一部件。2根据权利要求1所述的井下冲压件，其特征在于，所述部件是设置在所述通孔中的阀、传感器、发射器、接收器、探针或者通信设备。3根据权利要求2所述的井下冲压件，其特征在于，所述阀是流入控制阀、气举阀、节流阀或者压力控制阀。4根据权利要求2所述的井下冲压件，其特征在于，所述传感器是温度传感器、压力传感器、电阻率传感器、电磁传感器、声学传感器、电容传感器或者密度传感器。5根据前述权利要求中的任一项所述的井下冲压件，其特征在于，所述切割边缘设置为所述外表面的延伸部。6根据前述权利要求中的任一项所述的井下冲压件，其特征在于，所述切割边缘从所述内表面延伸到所述外表。
5、面。7根据前述权利要求中的任一项所述的井下冲压件，其特征在于，所述切割边缘具有蜿蜒的形状。8根据前述权利要求中的任一项所述的井下冲压件，其特征在于，所述体部的横截面具有圆周，所述切割边缘部分地或者全部地围绕所述圆周延伸。9一种用于插入套管（3）的壁（2）中的井下阀（1），所述井下阀包括壳体（4），该壳体具有第一端（5）和第二端（6）以及内表面（7）和外表面（8），其中，所述壳体的所述第一端包括至少一个切割边缘（9），所述至少一个切割边缘至少形成用于在所述套管中冲压出开口的前尖端（32）或前缘部（33）。10根据权利要求9所述的井下阀，其特征在于，所述切割边缘设置为所述外表面的延伸部。11根据权。
6、利要求9或10所述的井下阀，其特征在于，所述切割边缘从所述内表面延伸到所述外表面。12根据权利要求9至11中的任一项所述的井下阀，其特征在于，所述切割边缘具有蜿蜒的形状。13根据权利要求9至12中的任一项所述的井下阀，其特征在于，所述壳体的横截面具有圆周，所述切割边缘部分地或者全部地围绕所述圆周延伸。14根据权利要求9至13中的任一项所述的井下阀，其特征在于，所述阀是流入控制阀、气举阀、节流阀或者压力控制阀。15一种井下工具（100），所述井下工具用于将根据权利要求9至14中的任一项所述的井下阀或者根据权利要求1至8中的任一项所述的井下冲压件插入到套管的壁中，所述井下工具包括至少一个井下阀，以。
7、及移动装置（12），所述移动装置用于移动所述阀以使所述阀刺穿所述套管的壁。权利要求书CN103228863A2/2页316根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述井下工具还包括用于保持所述阀的保持件（11）。17根据权利要求8所述的井下工具，其特征在于，所述保持件包括接触表面。18根据权利要求7至9中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述移动装置（12）包括活塞（13），所述活塞冲压所述阀以使所述阀穿过所述套管。19根据权利要求7至9中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述移动装置（12）旋拧所述阀以使所述阀穿过所述套管。20根据权利要求7至9中的任一项所述的井下工具，其。
8、特征在于，所述移动装置（12）转动所述阀，从而使所述阀本身钻穿所述套管。21根据权利要求7至12中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述井下工具还包括存储架（20），所述存储架包括若干个待插入到所述套管的壁中的阀。22根据前述权利要求中的任一项所述的井下工具，其特征在于，所述井下工具还包括止挡装置，所述止挡装置用于控制所述移动装置（12），从而使所述阀刺穿所述套管的壁，并且所述壳体的所述第二端的第二端面（38）与所述套管的壁的内表面（39）对齐。23一种井下系统，所述井下系统包括根据权利要求1522中的任一项所述的井下工具和用于在所述套管中向前移动所述工具的驱动单元（22），诸如井下牵引器。。
9、24一种井下方法，所述方法用于将井下单元、诸如根据权利要求18中的任一项所述的冲压件或者根据权利要求9至14中的任一项所述的井下阀插入井下的套管中，所述方法包括如下步骤将所述单元设置在所述套管中的预定位置外部，借助于所述单元的切割边缘在所述套管中冲压出孔，将所述单元保留在所述套管中。25根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤将第二单元设置在所述预定位置处，以及将所述第二单元推入所述孔中并替代前一单元。26根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第二单元与前一单元相比具有较大的外径。权利要求书CN103228863A1/6页4井下冲压部件技术领域0001本发明涉及一种。
10、用于插入到套管的壁中的井下冲压件或阀。此外，本发明涉及一种用于将井下冲压件或阀插入到套管的壁中的井下工具，还涉及一种井下系统，所述井下系统包括井下工具和驱动单元，以及涉及一种用于将井下冲压件或阀插入到井下的套管中的井下方法。背景技术0002在生产期间，改变油流体可经由其进入套管的开口可能是便利的，因此，需要密封已存在的开口，并且创建新的开口。然而，在可视度很低的泥泞流体中并且套管很窄的情况下执行这种操作可能很难。0003一种开口类型可以是当油生产区域被封堵时插入到套管中的另一位置处的阀。因此，需要用于将新阀插入到套管的壁中的简单解决方案。发明内容0004本发明的目的是全部或部分地克服现有技术中。
11、的上述缺点和缺陷。本发明的目的是提供一种用于插入井下阀的改进的简单解决方案，因此能够很容易地将阀插入到套管的壁中。0005从以下的说明中将变得显而易见的上述目的以及许多其它目的、优点和特征将通过根据本发明的用于插入套管的壁中的井下冲压件这一解决方案完成，所述井下冲压件包括0006体部，其具有第一端和第二端以及形成所述体部的内表面的通孔和所述体部的外表面，0007其中，所述第一端包括至少一个切割边缘，所述切割边缘至少形成用于在套管中冲压出开口的前尖端或前缘部，并且在所述通孔中设置有部件。0008在一个实施例中，所述部件可以是设置在所述通孔中的阀、传感器、发射器、接收器、探针或者通信设备。0009。
12、通过在通孔中具有阀或传感器，冲压工具能够在不存在间隙的情况下冲压到套管中，使得冲压工具被固定到套管中，并且由此使所述阀或传感器固定在套管中。0010此外，所述体部的横截面可具有周缘，所述切割边缘可以设置在该周缘中。0011此外，所述阀可以是流入控制阀、气举阀、节流阀或者压力控制阀。0012此外，所述传感器可以是温度传感器、压力传感器、电阻率传感器、电磁传感器、声学传感器、电容传感器或密度传感器。0013此外，所述部件可以是地震收发器或爆炸填料。0014所述切割边缘可设置为所述外表面的延伸部。0015此外，所述切割边缘可以从所述内表面延伸到所述外表面。0016所述切割边缘可具有蜿蜒的形状。说明书。
13、CN103228863A2/6页50017此外，所述体部的横截面可具有圆周，所述切割边缘可部分地或者全部地围绕所述圆周延伸。0018本发明还涉及一种用于插入到套管的壁中的井下阀，所述井下阀包括0019壳体，其具有第一端和第二端以及内表面和外表面，0020其中，所述壳体的第一端包括至少一个切割边缘，所述切割边缘至少形成用于在套管中冲压出开口的前尖端或前缘部。0021在一个实施例中，所述壳体的横截面可具有周缘，所述切割边缘可以设置在该周缘中。0022在一个实施例中，所述壳体可具有位于第一端处的入口和位于第二端处的出口。0023此外，所述壳体可以包括用于限制从入口到出口的流动的阀装置。0024所述阀。
14、具有一轴向延伸部以及从入口到出口的轴向方向。0025此外，所述阀装置可包括隔膜。0026另外，所述阀装置可包括作用在活塞上的弹簧。0027上述的切割边缘可以设置为所述外表面的延伸部。0028此外，所述切割边缘从所述内表面延伸到所述外表面。0029另外，所述切割边缘可设置成相对于径向成一角度地从所述内表面延伸到所述外表面。0030此外，所述切割边缘可具有蜿蜒的形状。0031此外，所述壳体的横截面可具有圆周，所述切割边缘可部分地或者全部地围绕所述圆周延伸。0032所述壳体的壁可由金属制成，所述金属诸如烧结硬质合金、钴钨硬质合金、硬金属或者渗碳碳化钨。0033此外，所述阀可以是流入控制阀、气举阀、节。
15、流阀或者压力控制阀。0034此外，所述壳体的外表面可设置有螺纹。0035本发明还涉及一种井下工具，所述井下工具用于将井下阀或井下冲压设备插入到套管的壁中，所述井下工具包括0036至少一个井下阀，以及0037移动装置（12），其用于移动所述阀以使之刺穿所述套管的壁。0038在一个实施例中，所述套管可具有轴向延伸部，所述工具可以移动所述阀，以使所述阀的轴向延伸部横向于套管的轴向延伸部。0039另外，所述井下工具还可包括用于保持所述阀的保持件。0040所述保持件可包括接触表面。0041此外，所述移动装置可包括活塞，所述活塞冲压所述阀以使之穿过所述套管。0042此外，所述移动装置可旋拧所述阀以使之穿过。
16、所述套管。0043另外，所述移动装置可转动所述阀，从而使所述阀自身进行钻孔以穿过所述套管。0044所述井下工具还可包括存储架，所述存储架容纳若干个待插入到所述套管的壁中的阀。0045另外，所述井下工具还可包括止挡装置，所述止挡装置用于控制所述移动装置，以使所述阀刺穿所述套管的壁，并且（所述阀的）第二端面与所述套管的壁的内表面对齐。说明书CN103228863A3/6页60046本发明还涉及一种井下系统，所述井下系统包括井下工具和用于在套管中向前移动所述工具的驱动单元，诸如井下牵引器。0047最后，本发明涉及一种用于将所述井下单元、诸如如上所述的冲压件或井下阀插入井下的套管中的井下方法，所述方法。
17、包括如下步骤0048将所述单元设置在所述套管中的预定位置外部，0049借助于所述单元的切割边缘在所述套管中冲压出孔，0050将所述单元保留在所述套管中。0051所述方法还可包括如下步骤将第二单元设置在所述预定位置处，并且将所述第二单元推入到孔中并替换前一单元。0052此外，所述第二单元与前一单元相比可具有较大的外径。附图说明0053以下将参考所附的示意性附图更加详细地说明本发明及其许多优点，为了说明，附图示出了一些非限制性的实施例，其中0054图1示出了井下阀，0055图2示出了阀的另一实施例，0056图3示出了套管中的井下工具，0057图4示出了井下工具的另一实施例的一部分的局部剖视图，00。
18、58图5示出了井下工具的又一实施例的一部分的局部剖视图，0059图6示出了该工具的又一实施例的一部分的局部剖视图，0060图7示出了井下冲压件，0061图8示出了井下冲压件的另一实施例，以及0062图9示出了套管中的井下工具。0063所有的附图都是高度示意的，并不一定按比例绘制，并且它们只示出了为了解释本发明所必需的部分，其它部分被省略或仅提及。具体实施方式0064图1示出了用于插入到井中的套管3的壁2中的井下阀1，从而使地层流体流入到套管中。阀1包括具有第一端5和第二端6的壳体4。壳体4具有设置在壳体的第一端5处的切割边缘9。壳体4包括内表面7和外表面8，在图1中，切割边缘9设置成外表面8的。
19、延伸部，从而外表面8在第一端处以切割边缘终止。当从侧面观察时，切割边缘9具有蜿蜒的形状。切割边缘9上下弯曲而形成至少一个前尖端，所述至少一个前尖端是使得阀1当被冲压到套管壁中时自身能够切入到套管3的壁2中的三个尖端。0065壳体4具有位于壳体4的第一端5处的入口和位于壳体4的第二端6处的出口。在壳体4内部，阀1包括阀装置10，阀装置10提供阀功能且限制沿阀1的轴向从入口到出口的自由流动。0066阀装置10包括隔膜、节流阀、作用在活塞上的弹簧或沿阀1的轴向提供受控的流动限制的类似装置。因此，阀1可以是任意类型的阀，诸如流量控制阀、气举阀、节流阀或者压力控制阀。说明书CN103228863A4/6。
20、页70067如图2所示，阀1具有从内表面7延伸到外表面8的两个切割边缘9，在这两个切割边缘之间，壳体4的第一端5的第一端面倾斜，使得切割边缘9形成壳体4的尖端。当通过从壳体4的第二端6的第二端面38推动阀而使得该阀被冲压到套管壁2中时，切割边缘9切穿所述壁。各切割边缘9沿径向从内表面7延伸到外表面8。在另一实施例中，切割边缘9设置成相对于径向成一角度地从内表面7延伸到外表面8。0068当从如图1所示的横截面观察时，壳体4具有圆周，切割边缘9完全围绕所述圆周延伸。在图2中，切割边缘9只形成所述圆周的一部分。0069为了能够在被用作冲压件时自身能够切入到套管3中，壳体壁由金属制成，所述金属诸如烧结。
21、硬质合金、钴钨硬质合金、硬金属或者渗碳碳化钨。0070图7示出了用于插入到井中的套管3的壁2中的井下冲压件101，从而使地层流体流入到套管中或者感知地层和/或流体特性。井下冲压件101包括具有通孔的体部104，在该通孔中设置有阀111或者传感器112。所述体部具有第一端105和第二端106，体部104在第一端中具有切割边缘109。体部104包括内表面107和外表面108，在图7中，切割边缘109设置为外表面108的延伸部，从而外表面108在第一端处以切割边缘终止。因此，所述第一端具有至少一个前尖端114，所述至少一个前尖端在图7中为三个前尖端114，或者，所述第一端具有前缘部115，所述前缘部。
22、在图8中示出为两个前缘部，所述前尖端和前缘部在冲压过程期间处于最前缘，因此为所述冲压件的当所述冲压件被冲压到所述套管中时最先接触到所述套管的部分。所述前尖端形成切割边缘109的一部分。当从侧面观察时，切割边缘109具有蜿蜒的形状。切割边缘109上下弯曲而形成三个尖端，所述三个尖端使得当冲压件101被冲压到套管壁中时自身能够切入到套管3的壁2中。0071体部104具有位于壳体104的第一端105处的入口和位于壳体104的第二端106处的出口。在体部104内部，井下冲压件101包括阀111，所述阀111限制沿井下冲压件101的轴向从入口到出口的自由流动。在另一实施例中，图7的体部包括一传感器。00。
23、72所述阀包括隔膜、节流阀、作用在活塞上的弹簧或沿阀111的轴向提供受控的流动限制的类似装置。因此，阀111可以是任意类型的阀，诸如流量控制阀、气举阀、节流阀或者压力控制阀。0073如图8所示，井下冲压件101具有从内表面107延伸到外表面108的两个切割边缘109，在这两个切割边缘之间，体部104的第一端105的第一端面倾斜，使得切割边缘109形成体部104的尖端，所述尖端是前尖端或者前部尖端且是所述冲压件的首先与所述套管接触的部分。当通过从体部104的第二端106的第二端面38推动井下冲压件101而使得该井下冲压件101被冲压到套管壁2中时，切割边缘109切穿所述壁。各切割边缘109沿径向。
24、从内表面107延伸到外表面108。0074在另一实施例中，切割边缘109设置成相对于径向成一角度地从内表面107延伸到外表面108。0075当从横截面观察时，体部104具有圆周。图7的切割边缘109完全围绕所述圆周延伸。在图8中，切割边缘109只形成所述圆周的一部分。0076切割边缘9可以是点焊或嵌入到体部104或壳体4的第一端5中的部分。0077在另一实施例中，体部104或壳体4的外表面8设置有螺纹，阀1或者冲压件101被旋拧到套管3的壁2中。由此，阀1或冲压件101被机械地旋拧到套管3的壁中，并且能说明书CN103228863A5/6页8够承受作用在第一端5上的直接压力。0078阀1或冲压。
25、件101借助于井下工具100被插入到套管3中，井下工具100包括用于移动阀1或冲压件101的移动装置12，从而如图3和图9所示使得阀1或冲压件101分别刺穿套管3的壁2。移动装置12提供横向于工具100的纵向延伸方向和套管3的纵向延伸方向的移动。0079如图4所示，移动装置12包括用于保持阀1或冲压件101的保持件11。移动装置12还包括活塞13，该活塞13被缸体14致动且使得保持阀1或冲压件101的保持件11移动穿过工具100中的开口15。当移动装置12将阀1或冲压件101冲压到套管壁2中时，该开口15被由例如玻璃碎片制成的阻挡板密封。0080当移动装置12使得阀1或冲压件101朝向套管3的。
26、壁2移动时，保持件11的接触表面抵接套管3的内表面39，从而提供托架和关于移动装置12必须在套管壁中冲压和/或转动多远的测量，以使阀1的第二端6与套管3的内表面7对齐。这可以确保阀1或冲压件101不延伸到套管3内，由此减小套管3的内径。0081为了移动阀1或冲压件101以刺穿套管壁2，移动装置12包括活塞13，活塞13冲压或推动阀1或冲压件101穿过套管3。0082如图5和图9所示，工具100包括两个移动装置12，各移动装置移动阀1或冲压件101以刺穿套管壁2。工具100包括用于驱动泵27的电机26，该泵27向移动装置12提供液压动力，以使阀1能够刺穿套管壁2。可以在不使用液压的情况下直接使用。
27、电机26来驱动移动装置12。0083在另一实施例中，如图6所示，工具100包括存储架20，该存储架20保持若干个待被插入到保持件11中的阀或冲压件。当一个阀或冲压件被插入到套管3中的活塞中时，工具100移动且从存储架20向保持件11加载第二阀或第二冲压件，当所述工具到达新位置时，第二阀或冲压件准备好被插入套管壁2中。0084当移动阀1以使之刺入套管壁2时，移动装置12还可旋拧阀1以使之穿过套管3。0085在另一实施例中，移动装置12转动阀1，从而使阀1本身进行钻孔以穿过套管3。0086保持件11起到止挡装置的作用，该止挡装置用于控制移动装置12以确保阀1或冲压件101刺穿套管3的壁2，并且阀1。
28、或冲压件101的第二端面与套管3的壁2的内表面7对齐。如果保持件11没有设计成抵接套管3的内表面，则工具100也可具有独立的止挡装置。0087通过将第二井下冲压件或井下阀设置在将被替换的前一冲压件或阀的位置处，并且将第二冲压件或阀推入孔中且替代前一单元，可更换井下冲压件或井下阀。第二冲压件或阀与前一冲压件或阀相比可具有略大的外径，从而能够适当地固定第二冲压件或阀。0088为了固定井下冲压件或井下阀，设计成不具有间隙，且因此借助于摩擦而自身固定。在套管中冲压出的孔不必须具有与冲压件或阀的外径一样大的内径，因为切割边缘仅需在套管中形成孔以能够与围绕套管的环形空间中的流体接触。0089井下工具100。
29、可以与诸如井下牵引器的驱动单元22连接，其中该驱动单元用于使所述工具在套管3中向前移动。井下工具100和驱动单元22一起形成井下系统。驱动单元包括4个可突出且可回缩的轮臂31，各轮臂连接有轮子30。0090流体或井流体是指任意类型的可存在于油井或气井井中的流体，诸如天然气、油、说明书CN103228863A6/6页9油浆、原油、水等。气体是指任意类型的存在于井、完井或裸眼中的气体成分，油是指任意类型的油成分，诸如原油、含油流体等。气体、油以及水流体因此均可分别包含除气体、油和/或水之外的其它元素或物质。0091套管是指用在与油或天然气生产有关的井下的任意类型的管路、管道、管状件、衬套、条带等。。
30、0092在工具未完全进入套管的情况下，井下牵引器可用于将工具完全推入井中的位置。井下牵引器是任意类型的能够在井下推或拉工具的驱动工具，诸如0093虽然以上已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了描述，但是对于本领域的技术人员而言明显的是，在不脱离由下述的权利要求所限定的本发明的情况下可以设想若干修改。说明书CN103228863A1/5页10图1图2说明书附图CN103228863A102/5页11图3图4说明书附图CN103228863A113/5页12图5图6说明书附图CN103228863A124/5页13图7说明书附图CN103228863A135/5页14图8图9说明书附图CN103228863A14。